Question

6．目前市場上出現(xiàn)了一種新型熱水器--空氣能熱水器，它是通過吸收空氣中的熱量來制造熱水的“熱量搬運”裝置．其工作原理是：空氣能熱水器在工作時，吸收空氣中的能量為Q₁，消耗的電能為Q₂，通過熱交換使熱水得到的能量為Q₃，即Q₃=Q₁+Q₂，所以它的熱效率（Q₃/Q₂的比值）可以達到300%～500%．問：[天然氣的熱值q=8.4×10⁷J/kg，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）空氣能熱水器將100kg的水從15℃加熱到溫度升高40℃，水吸收的熱量是多少？
（2）這些熱量相當于完全燃燒多少kg的天然氣放出的熱量．

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、溫度升高值，根據(jù)公式Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）再根據(jù)公式Q=mq求出燃燒天然氣的質量．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×40℃=1.68×10⁷J；
（2）由題知，Q_放=Q_吸，
由Q_放=mq得需要天然氣的質量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{8.4×1{0}^{7}J/kg}$=0.2kg．
答：（1）空氣能熱水器將100kg的水從15℃加熱到溫度升高40℃，水吸收的熱量是1.68×10⁷J；
（2）這些熱量相當于完全燃燒0.2kg的天然氣放出的熱量．

點評 本題利用了公式Q_放=mq和Q_吸=cm△t進行計算，關鍵是注意“升高到（末溫）”和“升高了（△t）”的區(qū)別，這個也是學生容易出錯的地方．